人教版物理九年级上第十八章第三节细化知识点同步练习——测量小灯泡的电功率(缺电压表)(5)
试卷更新日期:2022-10-18 类型:同步测试
一、实验探究题
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1. 测量小灯泡额定功率的实验中,器材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V)、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、滑动变阻器、开关各一只,导线若干。(1)、电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是____;A、检查灯泡是否断路 B、检查灯泡是否短路 C、检查开关接触是否良好 D、移动滑动变阻器的滑片(2)、当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为A,小灯泡的额定功率为W;(3)、完成上述实验后,另有同学设计了如图丙所示的电路,测出了额定电流为I额的小灯泡的额定功率。电源电压不变,滑动变阻器R1的最大阻值为R,实验方案如下:
①按电路图连接电路;
②只闭合开关S1 , 移动R1的滑片,使电流表的示数为I额 , 灯泡正常发光;
③只闭合开关S2 , 保持R1的滑片位置不动,移动R2的滑片,使电流表的示数为I额;
④保持R2的滑片位置不动,将R1的滑片移到最左端,电流表的示数为I1 , 再将R1的滑片移到最右端,电流表的示数为I2;
⑤小灯泡额定功率的表达式为P额=(用I额、I1、I2、R表示)。
2. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压是2.5V,按图甲所示的电路进行探究。(1)、若连接电路后闭合开关,电压表、电流表的示数都较小,灯泡几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度,原因是把滑动变阻器的 (选填“AB”、“AC”或“CD”)接线柱接入电路。(2)、排除故障后,按图所示的电路继续进行实验,测出了灯泡的相关物理量,记录的数据和部分的计算结果如下表,表中的实际功率还没计算出来。次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
8.00
2
2.5
0.24
10.42
3
2.8
0.26
10.77
①第一次至第二次实验过程中,滑动变阻器的滑片P应向 (选填“左”或“右”)端移动。
②根据表中数据可知,小灯泡的额定功率是 。
③灯泡的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是:小灯泡越亮,它的实际功率越 。
(3)、实验结束后同学们讨论:①有同学认为:只需要把小灯泡换成 ,该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
②有同学认为:用上表中灯泡的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确。这种说法是错误的,原因是忽略了 对小灯泡电阻的影响。
(4)、完成上面实验后小明同学进行了反思,如果电压表损坏了,能不能用其他实验器材来完成实验呢,经过思考,他选用了一个阻值为10Ω的定值电阻,设计了如图乙所示的电路,请将实验步骤补充完整。①闭合开关S1 , 将S2拨到触点“1”,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为 ;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将开关S2拨到触点“2”,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P额 = (用已知量和测量量表示)。
3. 在“测量小灯泡的电功率”实验中,电源电压恒为6V,小灯泡的额定电压是2.5V,按图甲所示的电路进行探究。(1)、若连接电路后闭合开关,电压表、电流表的示数都较小,灯泡几乎不发光,移动滑片P也不能改变灯的亮度,原因是把滑动变阻器的(选填“AB”、“AC”或“CD”)接线柱接入电路。(2)、排除故障后,按图所示的电路继续进行实验,测出了灯泡的相关物理量,记录的数据和部分的计算结果如下表,表中的实际功率还没计算出来。次数
电压/V
电流/A
实际功率/W
电阻/Ω
1
1.6
0.20
8.00
2
2.5
0.24
10.42
3
2.8
0.26
10.77
①第一次至第二次实验过程中,滑动变阻器的滑片P应向(选填“左”或“右”)端移动。
②根据表中数据可知,小灯泡的额定功率是。
③灯泡的亮度变化是:第二次比第一次亮,第三次比第二次更亮。结合表中数据得出的结论是:小灯泡越亮,它的实际功率越。
(3)、实验结束后同学们讨论:①有同学认为:只需要把小灯泡换成 , 该实验可以用来研究导体中的电流与电压的关系。
②有同学认为:用上表中灯泡的三次电阻的平均值代表它的电阻更准确。这种说法是错误的,原因是忽略了对小灯泡电阻的影响。
(4)、完成上面实验后小明同学进行了反思,如果电压表损坏了,能不能用其他实验器材来完成实验呢,经过思考,他选用了一个阻值为10Ω的定值电阻,设计了如图乙所示的电路,请将实验步骤补充完整。①闭合开关S1 , 将S2拨到触点“1”,移动滑动变阻器滑片,使电流表的示数为;
②保持滑动变阻器的滑片位置不变,再将开关S2拨到触点“2”,读出电流表的示数I;
③灯泡额定功率的表达式为P额 =(用已知量和测量量表示)。
4. 小红在测量小灯泡的电功率实验中,选用的小灯泡标有“2.5V”字样。(1)、在图甲电路中用笔画线代替导线,请你帮忙将电路连接完整;(2)、连接电路时,开关应处于状态;(3)、实验过程中电压表示数为2V,为测定小灯泡的额定功率,小红应将变阻器滑片向(选填“A”或“B”)端移动,同时注意观察电压表的示数变化,直到小灯泡正常发光,此时电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为W;(4)、小红还设计出了只有电流表没有电压表时测量小灯泡电功率的方法,其电路图(如图丙所示),已知R0=5Ω,此方案最关键的一步是必须调节变阻器滑片,使电流表A2的示数为A时,再读出电流表A1的示数,才能算出小灯泡的额定功率。5. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω.(1)、在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整.(2)、闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了(选填“短路”或“断路”).(3)、移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U图像;(4)、由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W.(5)、完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额 , 定值电阻的阻值为R0 . 实验步骤如下,请补充完整:① ;
②闭合开关S、S1 , 断开开关S2 . 记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= .
6. 如图是测量小灯泡额定电功率的实验,电源电压恒为6V,小灯泡额定电压U额=2.5V,正常发光电阻约为10Ω,有两个规格分别为“10Ω 2A”、“50Ω 1A”的滑动变阻器。(1)、本实验应选择规格为的滑动变阻器,如图甲已有部分电路连接好,请用笔画线代替导线,将电路连接完整。(2)、连接好电路后闭合开关,发现小灯泡发光,电流表有示数,电压表无示数,可能是导线(选填“a”、“b”或“c”)断了。(3)、排除故障后,闭合开关,调节滑片P,当电压表示数为2.5V时,电流表示数如图乙,则小灯泡的额定功率为W。(4)、若电压表损坏,小明利用一个定值电阻R0和两个开关,设计了如图丙所示的电路,并进行实验:①只闭合开关S和S1 , 调节滑片P,使电流表示数为 ;②保持滑片P位置不动,断开开关 , 闭合其它开关,读出电流表示数为I;③小灯泡的额定功率表达式为P额= (用题中物理量字母表示)。7. 小明做“测量小灯泡电功率”的实验,实验室有如下器材:电源(电压恒为6V)、小灯泡(额定电压为2.5V,灯丝电阻约为10Ω)、电压表、电流表、开关各一个、规格分别为A(10Ω 1A)、B(50Ω 0.5A)和C(100Ω 0.2A)的滑动变阻器各一个、导线若干。(1)、本实验应该选择规格为(选填“A”、“B”或“C”)的滑动变阻器;(2)、用笔画线代替导线,将图甲所示电路连接完整(要求滑片向左滑时灯泡变暗);(3)、小明正确连接好电路,并按合理的顺序操作,闭合开关后发现灯不亮,进一步观察发现,电压表示数为零,电流表示数不为零,则电路中可能是______A、灯丝断了 B、变阻器断路 C、小灯泡短路(4)、排除故障后,小明调节滑动变阻器的滑片,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图乙所示的I-U图像,根据图像信息,可计算出小灯泡的额定功率是W;(5)、若小灯泡的额定功率P0与某次工作时的实际功率P1满足P0=4P1 , 则小灯泡的额定电流I0与实际电流I1的大小关系应该是I02I1(选填“>”、“=”或“<”);(6)、上面实验结束后,小明还想用一个电阻箱(阻值调为R0)、电流表和一个单刀双掷开关来测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率,他设计了如图丙、丁两种方案,以下判断正确的是______(填字母)。A、两种方案都能 B、两种方案都不能 C、丙方案能,丁方案不能 D、丙方案不能,丁方案能8. 某同学利用图甲所示的电路测量小灯泡的电功率,小灯泡的额定电压为2.5V。(1)、用笔画线 代替导线,将图甲中的电路补充完整(导线不得交叉)。(2)、连接电路后, 闭合开关,灯泡不亮,电流表和电压表都有示数,但是数值较小,无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,两电表示数均无变化,产生这一故障的原因可能是: 。(3)、该同学排除故障后,移动滑动变阻器的滑片到某一位置,电压表的示数如图乙所示,此时小灯泡两端的电压为V。要测量小灯泡的额定电功率,应将图甲中滑动变阻器的滑片向(选填“A”或“B") 端移动,使电压表的示数为2.5V。(4)、移动滑动变阻器的滑片,记下多组电压和电流值,并绘制成图丙所示的U-I图像,根据图像的信息可以计算出小灯泡的额定电功率为_W。(5)、为了用电流表、电阻箱R (一种可以调节电阻大小并且能够显示出电阻阻值的变阻器)和滑动变阻器,测量额定电流为I额的小灯泡的额定电功率,该同学设计了如图丁所示的电路。操作步骤为:①闭合开关S、S1 , 断开S2 , 移动滑动变阻器的滑片,使电流表的示数为I额 , 此时小灯泡正常发光;
②保持滑动变阻器滑片的位置不动,闭合开关S、S2 , 断开S1 , 调节电阻箱R,使电流表的示数为I额 , 读出此时电阻箱的电阻值为R0 , 则小灯泡的额定电功率的表达式为P额= 。
9. 小明在做测量小灯泡的电功率的实验时,备用实验器材有:三节新干电池、电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V)、两个滑动变阻器(①10Ω0.5A、②20Ω 1A)、小灯泡(额定电压为2.5V、正常发光时电阻约为10Ω)、开关、导线若干。(1)、如图甲所示,是该同学连接的错误电路,请在错误的一条导线上打×,并用笔画线代替导线补画出正确的连线(导线不能交叉),改正电路;(2)、电路连接正确后,闭合开关前,将滑动变阻器的滑片调节到(选填A/B)端。闭合开关后发现小灯泡不发光,电压表示数为零,电流表指针偏转,调节滑动变阻器的滑片,小灯泡仍不发光,电压表始终示数为零,电流表示数发生变化,该电路的故障可能是 ;A.小灯泡断路 B.电流表断路 C.电压表断路 D.小灯泡短路
(3)、排除故障后,正确实验,根据测量的数据绘制了I-U图像如图乙所示,分析图像:①小灯泡的额定电功率为 ;
②小灯泡在未接入电路时的电阻可能是(选填0Ω/2Ω/5Ω或8.3Ω);
③该同学在实验中应选用规格为(选填①或②)的滑动变阻器;
(4)、他利用原有实验器材继续实验探究,增加一个已知阻值的定值电阻R0和一个开关,只用一只电流表来测定额定电压为U额的小灯泡的额定电功率。设计如图丙所示的电路。按照此设计方案,请完成下列实验步骤:①只闭合开关 , 调节滑动变阻器,使电流表的示数为时,小灯泡正常发光;
②再只闭合另一只开关,滑动变阻器的滑片(选填向左调节、向右调节或保持不变),记录电流表的示数I ;
③小灯泡的额定功率P额=。
10. 在“测量小灯泡额定功率”的实验材如下:待测小灯泡(额定电压为2.5V)、电源(电压恒为6V),电流表(0~0.6A、0~3A)、电压表(0~3V、0~15V),滑动变阻器、开关各一只,导线若干。(1)、如图甲所示是小杰同学开始时连接的电路,仔细观察发现该电路存在连接错误,但只需改动一根导线,即可使电路连接正确,请你在应改动的导线上打“x”,并用笔线代替导线画出正确的接法 , 并在虚线框内画出对应的电路图;(2)、电路连接正确后,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,接下来应进行的操作是;(3)、当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,示数为A,小灯泡的额定功率为W;(4)、电压表坏了、只有电流表的情况下,小杰增加了一只10Ω的定值电阻R并利用原有器材,也测出了该小灯泡的额定功率。步骤如下:①按照如图丁所示的电路图正确连接实物电路:
②闭合开关,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为A时,灯泡正常发光;
⑤断开开关,保持不变,将电流表改接在灯泡所在支路中,再闭合开关,读出电流表示数I;
④小灯泡额定功率的表达式为P额=。
11. 小智做“测量小灯泡的电功率”实验,被测小灯泡的额定电流为0.3A,灯丝的电阻在 之间,所提供的器材有电压表、电流表、电源(电压恒为6V)、开关各一个,滑动变阻器(A“5Ω,2A”和B“20Ω,1A”)两个,导线若干。(1)、小智选用的滑动变阻器规格为(填序号);(2)、连好电路,闭合开关S,移动滑片P,当电流表的示数为0.3A时,电压表的示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率是W,实验中当灯泡两端的电压变大时,灯泡的电阻(选填“变大”、“变小”或“不变”);(3)、测完小灯泡的电功率后,小智又拿来一个灯泡,这次他没有用电压表,但是多了一个开关,设计了如图丙所示的电路,也测出了这个小灯泡的额定功率,在图丙电路中,已知电源电压为U,小灯泡的额定电流为 ,电流表选取的量程合适,请完成下列填空。①只闭合开关S,移动滑片P,使电流表的示数为 ;
②闭合S和S1 , 保持滑片P位置不动,记下电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率表达式 (用已知量和测量量的符号表示)
12. 小华同学用如图甲所示的实验电路来测定“小灯泡的额定电功率”,电源电压为4.5V,小灯泡额定电压为2.5V,滑动变阻器规格“20Ω ”。(1)、小华连接好电路,闭合开关,移动滑片P到某一点时,电压表示数如图乙所示,若想让灯泡正常发光,则滑片向移动(选填“左”或“右”),多次移动滑片P,记下对应的电压表和电流表的示数,并绘制成如图丙所示的 图象,可计算出小灯泡的额定功率是W;(2)、同组的明月同学也设计了一个电路图(如图丁),测出了该小灯泡正常发光时的功率,其中定值电阻的阻值R=25Ω,操作过程如下:①只闭合开关S和 ,调节滑动变阻器的滑片,使电流表示数为 ;
②闭合开关S和 ,断开开关 ,保持滑动变阻器滑片的位置不动,读出电流表示数为 ;
③小灯泡额定功率表达式P额=(用U额、 、 表示)。
13. 梁明同学用如图所示的电路做“测量小灯泡的电功率”的实验,小灯泡上标有“2.5V”的字样,灯丝阻值约为 。(1)、请用笔画线代替导线,将图(甲)所示的实物连接成实验电路;(2)、梁明同学正确连接电路并检査无误后,闭合开关,发现灯泡不亮,立刻要求老师更换灯泡。他的做法欠妥,正确的做法应该是;(3)、解决了上述问题后,梁明调节滑动变阻器的滑片,使灯泡正常发光,此时电流表的读数如图乙所示为A,则灯泡的额定功率为W;(4)、完成上述实验后,他设计了如图丙所示的电路,测出了2V电压下灯泡的电阻。已知 ,请完成下列实验步骤:①闭合开关 ,断开 ,移动滑片,使电流表的示数为A;
②再将开关 闭合, 断开,保持滑片的位置不动,读出电流表的示数I;
③2V电压下灯泡的电阻的表达式为 (用已知量和测量量表示)。
14. 某实验小组的同学用如图甲所示器材测量小灯泡电功率,待测小灯泡 的额定电压为 ,额定功率约为 ,电源电压恒为 。(1)、正确连接完电路,闭合开关后,发现灯泡不亮,电流表有示数,接下来应进行的操作是。(2)、当移动滑动变阻器滑片到某一位置,当实际电压为额定电压的一半时,灯泡的实际功率 (选填“ ”“ ”或“ ”) 为了测出小灯泡的额定功率,应向(选填“左”或“右”)调节滑动变阻器的滑片,完成所有测量后,灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,则小灯泡的额定功率为 。(3)、该实验小组的同学用如图甲测量小灯泡电功率后,他们对测量结果进行了误差分析,考虑电表内阻对实验的影响,该电路测出的小灯泡电功率比真实功率(选填“偏大”或“偏小”)。(4)、在没有电压表的情况下,另一小组的同学找了一个阻值为 的定值电阻 ,设计了如下图所示的电路图,也测出了小灯泡的额定功率。请将实验过程中的空白部分补充完整。①只闭合开关 和 ,调节滑动变阻器滑片,使电流表示数为 ;
② , 记录此时电流表的示数 ;
③小灯泡的额定功率 。(用已知量和测量量表示)
15. 小华用如图甲所示的装置测量小灯泡的电功率,已知小灯泡额定电压为 ,滑动变阻器规格为“20Ω 2A”。(1)、在图甲中,用笔画线代替导线将电路连接完整;(2)、闭合开关前,应将滑动变阻器的滑片移到最(选填“左”或“右”)端;(3)、闭合开关,移动滑片,当电压表的示数达到 时,电流表的示数如图乙所示,此时小灯泡消耗的电功率为 ;(4)、在第(3)问的基础上为使小灯泡正常发光,接下来应将滑片向移动,但无论怎么调节滑片都无法使电压表示数达到 。为了用该灯泡继续完成实验,你的做法是;(5)、另一组同学在测量小灯泡额定功率时,电压表出现了故障不能使用,他们向老师借了一只定值电阻 ,设计了如图丙所示的电路,按下面的顺序测量额定电压为 的小灯泡的额定功率:①只闭合开关S和 ,调节滑动变阻器的滑片,当电流表的示数为时,小灯泡正常工作;
②只闭合开关S和 ,保持滑片P的位置不动,读出电流表的示数为 ;
③该小灯泡的额定功率 (用 、 和 表示)。
16. 在“测量小灯泡额定功率”的实验中,老师给同学们提供的器材有:小灯泡(额定电压为2.5V,正常发光时灯丝电阻约为10Ω)、电源(电压恒为6V)、电流表、电压表、开关各一个,导线若干。若实验室只有:R1(10Ω 1A)、R2(50Ω 0.2A)、R3(100Ω 0.5A)三种规格的滑动变阻器可供选择。(1)、请在如图1所示虚线框内画出实验电路图;(2)、通过估算,滑动变阻器应选择(选填“ ”、“ ”或“ ”);(3)、检查器材完好,按电路图连接电路,当闭合开关时,发现电流表指针偏转情况如图2所示,造成这种现象的原因是;(4)、纠正了错误,正确连接好电路,闭合开关,发现小灯泡不亮,但电流表、电压表均有示数,出现这种现象的原因是小灯泡的太小,不足以让小灯泡发光。为测量小灯泡的额定功率,应调节滑动变阻器,使小灯泡两端电压为V,读出并记录电流表的示数;(5)、当小灯泡正常发光时,电流表的示数为0.26A,则小灯泡的额定功率为;(6)、在测定小灯泡额定功率的实验中,现有如下器材:额定电压为 的小灯泡、电源(电压未知)、一个阻值为 的电阻、一个滑动变阻器、一只电流表、一个单刀双掷开关和若干导线。实验时不能忽略灯丝的电阻随温度的变化,设计的实验电路图如图3所示,测量小灯泡额定功率的主要步骤和需要测量的物理量如下:①计算当 两端的电压为 时,通过它的电流为;
②S掷向接线柱1,调节滑动变阻器,使电流表的示数为步骤①中计算的数值;
③保持滑动变阻器滑片不动,S掷向接线柱2,读出电流表示数 ;
④本实验中,小灯泡额定功率的表达式 。
17. 小明同学用如下图甲中所示实验器材测量小灯泡的电功率,小灯泡L的额定电压为3.8V。(1)、请在图甲中用笔画线代替导线将实验电路连接完整,要求滑片向左移动灯泡变暗(连线不交叉);(2)、闭合开关,发现电压表指针偏转如图乙所示,其原因是;(3)、闭合开关前,滑动变阻器的滑片应置于(选填“左”或“右”)端。闭合开关,小灯泡不亮,两电表均无示数,现将电压表接在滑动变阻器两端时有示数,接在开关两端时无示数,则电路故障是;(4)、排除故障后,闭合开关S,调节滑动变阻器的滑片P至图甲中所示位置时,电压表示数为2.5V,若他想测量小灯泡的额定功率,此时应将滑片P向端移动(选填“左”或“右”);(5)、小灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示,则通过小灯泡的电流为A,该小灯泡的额定功率是W。老师告诉小明,电压表工作时内部其实有微弱的电流流过,由此可知所测得的额定功率偏(选填“大”或“小”);(6)、在实验过程中,电压表发生故障,现增加电阻箱和单刀双掷开关,设计了如图A、B两种方案,则能测出灯泡额定功率的方案是。18. 在“测量小灯泡的电功率”的实验中,小灯泡的额定电压为2.5V,正常发光时的电阻约为8Ω.(1)、在图甲中,有一根导线未连接,请用笔画线代替导线将电路连接完整.(2)、闭合开关后,小灯泡不亮,电流表没有示数,电压表有较大的示数.经检查,导线连接完好,则电路故障可能是小灯泡发生了(选填“短路”或“断路”).(3)、移动滑片P到某一位置时,电压表示数如图乙所示,为V;此时要测量小灯泡的额定功率,应持滑片P向 (选填“左”或“右”)端移动,移动滑片P,记下多组对应的电压表和电流表的示数,并绘制成图丙所示的 I-U图像;(4)、由图像可计算出小灯泡的额定功率是 W.(5)、完成上述测量后,不用电压表,用如图所示的电路也可测量已知额定电流的小灯泡的额定功率,已知小灯泡的额定电流为I额 , 定值电阻的阻值为R0 . 实验步骤如下,请补充完整:① ;
②闭合开关S、S1 , 断开开关S2 . 记下此时电流表的示数为I;
③小灯泡的额定功率的表达式为P额= .